一、數(shù)字孿生城市的未來(lái)前景怎么樣

數(shù)字孿生城市作為一個(gè)新興的概念，近年來(lái)備受關(guān)注。數(shù)字孿生城市是指利用數(shù)字技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將城市實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與虛擬城市模型結(jié)合，形成一種數(shù)字化的城市鏡像，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)城市的全方位監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)測(cè)，從而促進(jìn)城市的智能化、可持續(xù)化和優(yōu)化發(fā)展。那么數(shù)字孿生城市發(fā)展前景怎么樣呢？

據(jù)了解，數(shù)字孿生城市具有可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)城市狀態(tài)、模擬城市發(fā)展、提高城市應(yīng)急響應(yīng)能力等優(yōu)勢(shì)，作為一種新興的城市管理方式，未來(lái)前景廣闊。隨著數(shù)字技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)字孿生城市將會(huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，成為城市管理和發(fā)展的重要手段。

二、數(shù)字孿生城市發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)有哪些

1、科學(xué)認(rèn)識(shí)與價(jià)值認(rèn)知的挑戰(zhàn)

（1）產(chǎn)業(yè)和社會(huì)缺乏對(duì)數(shù)字孿生城市客觀理性的認(rèn)識(shí)。數(shù)字孿生城市尚處于探索階段，其整體成熟度、技術(shù)綜合性、理論創(chuàng)新性等依然處于發(fā)展演進(jìn)過(guò)程中。如果依賴單一技術(shù)視角，容易形成類似盲人摸象的片面理解。例如，過(guò)度倚重城市的立體化三維建模、對(duì)城市部件的可視化呈現(xiàn)，而同等重要甚至更能凸顯數(shù)字孿生特性的模擬仿真推演、虛實(shí)融合互動(dòng)等未能得到相應(yīng)重視，數(shù)字孿生城市出現(xiàn)“踱腳”發(fā)展。

（2）依賴可視化建模技術(shù)而忽略仿真推演與優(yōu)化現(xiàn)實(shí)的最終價(jià)值。數(shù)字孿生城市的發(fā)展與成熟，不僅由供給決定，更要關(guān)注本質(zhì)需求。部分城市在推進(jìn)數(shù)字孿生城市建設(shè)中，過(guò)于注重通過(guò)高精尖技術(shù)對(duì)“一山一石”“一城一景”的精細(xì)化復(fù)現(xiàn)，缺乏對(duì)應(yīng)用需求與目標(biāo)的深入分析，導(dǎo)致數(shù)字孿生技術(shù)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、服務(wù)等業(yè)務(wù)脫節(jié)，造成數(shù)字孿生技術(shù)淪為華而不實(shí)的“花瓶”短期內(nèi)，城市影像逼真呈現(xiàn)對(duì)城市名片打造具有一定現(xiàn)實(shí)意義，但中長(zhǎng)期看，隨著技術(shù)演進(jìn)和投入持續(xù)增加，這種認(rèn)知模式無(wú)法挖掘釋放數(shù)字孿生城市把控時(shí)空、精細(xì)管控的核心價(jià)值。

2、數(shù)據(jù)治理與隱私安全的挑戰(zhàn)

（1）城市物聯(lián)感知數(shù)據(jù)采集有限造成應(yīng)用深度不足。數(shù)據(jù)的采集能力參差不齊，底層關(guān)鍵數(shù)據(jù)無(wú)法得到有效感知，多維度、多尺度數(shù)據(jù)采集不一致，尤其IoT等物聯(lián)感知設(shè)施建設(shè)不均衡，將導(dǎo)致數(shù)字孿生城市發(fā)展呈現(xiàn)事前模型居多、模擬演示居多、虛擬仿真居多、而在實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)感知、城市空間尺度孿生互動(dòng)的應(yīng)用上深度不夠。

（2）城市多源異構(gòu)數(shù)據(jù)規(guī)范化治理不足。目前由于數(shù)字孿生城市正處于探索期，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范滯后于產(chǎn)業(yè)界實(shí)踐。數(shù)字孿生城市七國(guó)八制、缺乏規(guī)范，更多依賴各廠商解決方案，系統(tǒng)互聯(lián)互通性很差，沒(méi)有相對(duì)統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)共識(shí)和數(shù)據(jù)加入標(biāo)準(zhǔn)，較難實(shí)現(xiàn)多元異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成、融合和統(tǒng)一處理，進(jìn)而造成數(shù)據(jù)質(zhì)量不高、治理效能不足等弊端。

3、支撐資源與商業(yè)可持續(xù)性挑戰(zhàn)

（1）復(fù)合型人力資源不足。要準(zhǔn)確完整理解數(shù)字孿生城市，認(rèn)識(shí)并挖掘其實(shí)踐路徑和發(fā)展?jié)摿?，呱待綜合城市管理、需求分析、數(shù)字技術(shù)、算法模型等多方人才和團(tuán)隊(duì)，研究提煉科學(xué)理論問(wèn)題，聯(lián)合攻關(guān)共同發(fā)掘?qū)\生虛實(shí)互動(dòng)規(guī)律。目前，o 數(shù)字孿生城市主要以IT、測(cè)繪等專業(yè)從業(yè)者為主，對(duì)模型算法、業(yè)務(wù)分析等領(lǐng)域的復(fù)合人才需求量大，但人才隊(duì)伍支撐不足。

（2）城市內(nèi)行業(yè)算法模型資源欠缺。數(shù)字孿生城市涉及多維多行業(yè)系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)、模型和交互各環(huán)節(jié)，呱需行業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)庫(kù)和行業(yè)模型。目前除交通、建筑等領(lǐng)域有相對(duì)成熟的模型庫(kù)外，很多城市治理領(lǐng)域缺乏互聯(lián)互通的基礎(chǔ)知識(shí)庫(kù)和行業(yè)仿真模型，對(duì)數(shù)字孿生的深化發(fā)展造成一定障礙影響。

（3）商業(yè)模式過(guò)渡依賴政府投入。數(shù)字孿生城市高昂的研究投入難以轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用收益，因此，政府成為數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展的主要資金來(lái)源。待數(shù)字孿生技術(shù)體系化成熟時(shí)，取待吸引更大范疇的市民、機(jī)構(gòu)等市場(chǎng)主體參與，創(chuàng)新數(shù)字孿生城市商業(yè)模式，形成風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、利益共享發(fā)展格局。

三、數(shù)字孿生城市的發(fā)展趨勢(shì)分析

隨著數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字孿生城市的發(fā)展也越來(lái)越快，未來(lái)數(shù)字孿生城市的發(fā)展將主要呈現(xiàn)以下幾大趨勢(shì)：

1、數(shù)字孿生技術(shù)加速集成迭代，綜合性技術(shù)賦能體系逐步完善

隨著數(shù)字孿生城市加快建設(shè)實(shí)施，物聯(lián)感知、新型測(cè)繪、BIM/CIM建模、協(xié)同計(jì)算等相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)加速創(chuàng)新應(yīng)用。下一步，數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用將加速走向成熟，綜合性技術(shù)賦能體系逐步完善。

2、城市數(shù)字孿生底座加速搭建，泛在標(biāo)識(shí)、泛在感知、泛在連接、泛在計(jì)算的格局基本形成

新技術(shù)增量投資和傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化改造統(tǒng)籌推進(jìn)，信息基礎(chǔ)設(shè)施全面升級(jí)，空中、地面、地下、河道等城市感知設(shè)施逐步推進(jìn)，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、聯(lián)接效率全面提高，高效能運(yùn)算中心、市政數(shù)字化設(shè)施、公共服務(wù)智能化設(shè)施等進(jìn)一步完善，數(shù)字孿生城市底座加快搭建。下一步，在新基建布局推動(dòng)下，泛在標(biāo)識(shí)、泛在感知、泛在連接、泛在計(jì)算的數(shù)字孿生底座格局進(jìn)一步凸顯。

3、數(shù)據(jù)資源進(jìn)一步匯聚共享，多源數(shù)據(jù)集成融合、關(guān)聯(lián)分析、開(kāi)發(fā)應(yīng)用將成為重點(diǎn)

數(shù)字孿生城市通過(guò)搭建城市大數(shù)據(jù)平臺(tái)，加強(qiáng)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集、融合、處理，助推城市樓宇、公共空間、地下管網(wǎng)等“一張圖”數(shù)字化管理和城市運(yùn)行一網(wǎng)統(tǒng)管。下一步，各地將加快數(shù)字孿生城市數(shù)據(jù)底板建設(shè)工作，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)制定、制度創(chuàng)新等方式，進(jìn)一步整合匯聚時(shí)空信息、行業(yè)運(yùn)行、物聯(lián)網(wǎng)感知等數(shù)據(jù)，推動(dòng)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)深度融合和處理，健全數(shù)據(jù)共享與開(kāi)放機(jī)制，構(gòu)建以城市管理對(duì)象為單位的關(guān)系數(shù)據(jù)模型，破解數(shù)據(jù)碎片化問(wèn)題，為各部門提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)服務(wù)。

4、孿生中樞功能不斷拓展，城市全過(guò)程、全要素?cái)?shù)字化、可視化持續(xù)推進(jìn)

隨著各地?cái)?shù)字孿生平臺(tái)的推出，數(shù)字孿生中樞功能不斷拓展，多維建模、時(shí)空計(jì)算、模擬仿真、可視化等核心應(yīng)用取得積極突破。下一步，城市數(shù)字孿生平臺(tái)功能進(jìn)一步完善，全面感知、虛實(shí)交互、智能決策、精準(zhǔn)控制能力不斷提升，逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字空間對(duì)城市物理空間和社會(huì)空間的全要素表達(dá)、全過(guò)程呈現(xiàn)、全周期可溯。

5、典型應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)一步明確，城市運(yùn)行、園區(qū)管理、基層治理、節(jié)能減碳等領(lǐng)域應(yīng)用將持續(xù)深化

近年來(lái)，數(shù)字孿生技術(shù)在城市管理、市政交通、智慧醫(yī)療、智能建筑、智慧家居等領(lǐng)域均有良好的應(yīng)用場(chǎng)景。各地紛紛在數(shù)字孿生城市應(yīng)用方面開(kāi)展有益嘗試。下一步，在政策、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)共同推動(dòng)下，數(shù)字孿生應(yīng)用場(chǎng)景將加速由單點(diǎn)、局部向城市全域、整體拓展，通過(guò)建立復(fù)雜精確的城市級(jí)數(shù)字仿真模型，持續(xù)深化數(shù)字孿生技術(shù)在城市運(yùn)行、基層治理、市政交通、公共安全、園區(qū)管理、節(jié)能減碳等領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)城市全局規(guī)劃優(yōu)化、實(shí)時(shí)彈性治理、預(yù)見(jiàn)預(yù)判預(yù)防和智能分析服務(wù)，助力形成“聯(lián)動(dòng)指揮、協(xié)同處置、科學(xué)決策”的數(shù)字化治理模式。

6、?運(yùn)營(yíng)方式更加注重多方協(xié)同運(yùn)作，共建共享共擔(dān)的合作機(jī)制逐步構(gòu)建

與傳統(tǒng)智慧城市相比，數(shù)字孿生城市技術(shù)要素更復(fù)雜、投資更大、牽動(dòng)部門更廣、涉及行業(yè)更多，對(duì)系統(tǒng)性、整體性、互動(dòng)性要求更高。下一步，各地將更加重視探索“多方主體參與、生態(tài)協(xié)同跟進(jìn)、專業(yè)長(zhǎng)效運(yùn)營(yíng)”的運(yùn)營(yíng)管理模式，建立風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、利益共享的合作機(jī)制，以保證建設(shè)實(shí)效、及時(shí)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、降低成本。